盧金龍

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于水的需求量呈快速的遞增趨勢(shì)，水資源稀缺問題成為現(xiàn)代社會(huì)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。與此同時(shí)，工業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致水資源遭受到了嚴(yán)重的破壞，為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的用水需求，尋求飲用水的深度凈化處理工藝成為業(yè)界的重要任務(wù)。基于此，本文對(duì)自來水廠的凈水工藝進(jìn)行了分析和探討

關(guān)鍵詞：自來水廠；深度處理工藝；用水需求

地球上的水總是處于進(jìn)行自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)的兩個(gè)狀態(tài)中，在水進(jìn)入水循環(huán)的狀態(tài)中，雜質(zhì)幾乎隨時(shí)隨地都在準(zhǔn)備混入其中，而流動(dòng)性和溶解能力都十分強(qiáng)大的水自然將這些雜質(zhì)變成自身的一部分，這便使水質(zhì)發(fā)生了變化。為了人體安全，給水廠使用一些常規(guī)工藝，例如有混凝、絮凝、沉淀、過濾、消毒等來保證飲用水的基本安全，隨著水污染的嚴(yán)重，水質(zhì)問題受到廣泛的關(guān)注，越來越多的人在要求給水廠達(dá)到更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證飲用水的安全

1目前我國(guó)自來水廠的處理工藝

所謂的水處理工藝就是指通過科學(xué)合理的方式去除水中的各類雜質(zhì)，從而使水達(dá)到人們生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。但是在選擇水處理工藝的時(shí)候，還要考慮到不同水源的不同水質(zhì)情況而定。在進(jìn)行常規(guī)水處理時(shí)，主要是針對(duì)水源內(nèi)的病原微生物和膠體以及懸浮物進(jìn)行處理，經(jīng)過混凝、沉淀、澄清、過濾、消毒等步驟，在除去濁度的同時(shí)要除去病毒和細(xì)菌，從而才能達(dá)到居民飲用水的要求。目前我國(guó)自來水產(chǎn)的水處理工藝有以下幾種：

（一）生物預(yù)處理工藝

生物預(yù)處理工藝應(yīng)用在常規(guī)處理工藝之前，通過物理和化學(xué)的方式對(duì)水源進(jìn)行處理。通常會(huì)選擇微生物，通過它們的新陳代謝除掉水中的有機(jī)污染物以及亞硝酸鹽等雜質(zhì)，這種預(yù)處理工藝能夠有效改善水質(zhì)，還能減輕常規(guī)處理工藝的工作強(qiáng)度。生物預(yù)處理工藝的實(shí)施可以具體分為吸附、生物、化學(xué)氧化等步驟，如果水資源污染情況并不十分嚴(yán)重的話，可以通過生物活性炭、生物轉(zhuǎn)盤或者生物接觸氧化等方法進(jìn)行處理，目前在預(yù)處理工藝中主要是利用一些好氧菌、厭氧菌、原生生物等藻類和菌類生物組成的，這些生物的繁殖能力和新陳代謝能力都很強(qiáng)，它們的代謝物能夠有效的分解和吸附水中的雜質(zhì)，從而對(duì)污水進(jìn)行固液分離。對(duì)水體的濁度、色度、細(xì)菌和病毒都有一定的去除作用，之后再在水中加入氯氣等消毒劑，殺滅水體中的一些致病微生物。

（二）深度處理工藝

雖然有很多種飲用水的深度處理技術(shù)，但是目前被自來水廠廣泛應(yīng)用的深度處理工藝主要是活性炭技術(shù)?；钚蕴刻幚砑夹g(shù)不僅應(yīng)用在水處理工藝中，在空氣凈化處理上也被廣泛應(yīng)用，它能夠?qū)⒖諝庖约八|(zhì)中的雜質(zhì)收集起來，進(jìn)而進(jìn)行分離。目前使用較多的是顆?；钚蕴亢头勰┗钚蕴?jī)煞N。粉末活性炭的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，這樣就有效的降低了成本，而且它在應(yīng)用過程中對(duì)設(shè)備沒有要求，所以更多用于突發(fā)性事故的水凈化處理工作中。而顆?；钚蕴康奶幚硇Ч€(wěn)定，具有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)，這種方式在使用的過程中根據(jù)水源水質(zhì)的不同情況，采用水沖的形式進(jìn)行反洗，一般的周期是6天左右，反洗的次數(shù)可以根據(jù)水的用途而定。顆?；钚蕴坎灰琢魇?，能夠重復(fù)使用，一般用于需要連續(xù)進(jìn)行的輕度水污染處理中，但與此同時(shí)也存在很多缺點(diǎn)，首先它對(duì)基建的要求較高，增加了運(yùn)行的成本，再者顆?；钚蕴康奶幚砣菀鬃躺?xì)菌，在突發(fā)性污染上的使用效果不理想[1]。由此可見，如何降低運(yùn)行的成本和對(duì)粉末活性炭的研究將是未來工作的重點(diǎn)，這種深度的水處理工藝主要能夠去除溶解在水中的有機(jī)污染物以及異味等，從而進(jìn)一步凈化水質(zhì)。

（三）膜分離處理工藝

在以上自來水廠深度處理工藝中，膜分離技術(shù)被稱為“21世紀(jì)最有前途、最有發(fā)展前景的重大高新技術(shù)之一”，由此可以看出膜分離技術(shù)在自來水廠深度處理工藝未來發(fā)展的使用率將是不斷上升的。膜分離技術(shù)的原理其實(shí)就是在處理水資源時(shí)，利用水溶液中的水分子具有透過分離膜的能力，但是溶質(zhì)或其他雜質(zhì)并不具有透過分離膜這一能力，從而將水分子和雜質(zhì)在外力作用下分離開來，最終得到水質(zhì)較高的純凈水。從原理分析可以看出膜分離技術(shù)的使用效率較其他深度處理工藝高，且工藝流程較短，同時(shí)獲取質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠的水質(zhì)，單從原理出發(fā)，這種深度處理工藝具有極大的發(fā)展空間。但是不同的產(chǎn)業(yè)擁有不同的水質(zhì)要求，為了滿足不同產(chǎn)業(yè)的需求膜分離技術(shù)，根據(jù)濾孔的大小被分為微濾、超濾和納濾。

（1） 微濾在水處理中的應(yīng)用。微孔過濾的推動(dòng)力是靜壓差，它的原理與普通的過濾并無太大的差別，但它所過濾出來的微粒小，所以被通常使用于去除水中的懸浮物、細(xì)菌類、微粒子、大分子有機(jī)物等污染物。微孔過濾一般在污水處理中的二級(jí)出水環(huán)節(jié)中被使用。

（2） 超濾在水處理中的應(yīng)用。超濾的推動(dòng)力同樣是靜壓差，超濾膜的孔徑范圍在微濾和納濾之間。這就使得在外力作用下只有溶解性固體和小分子物質(zhì)等可以通過分離膜，提高了水質(zhì)的純度，達(dá)到了凈化溶液、分離污染物的目的。這種技術(shù)在一定程度上保證了原水遠(yuǎn)離遭受二次污染的可能性，也提高了原水的純凈率，使最終的出水達(dá)到現(xiàn)代人的水質(zhì)要求。但是也不難發(fā)現(xiàn)由于溶質(zhì)和膜之間是具有相互作用的，通過靜壓差這一外力作用溶質(zhì)與膜吸附在了一起，這種情形就會(huì)導(dǎo)致膜的特性開始發(fā)生變化，從而縮短了膜的使用時(shí)間，增加了膜的處理費(fèi)用，導(dǎo)致自來水廠在研究水的深度處理工藝方面成本增加，不利于膜分離技術(shù)在自來水廠深度處理車間廣泛運(yùn)用。

（3） 納濾在水處理中的應(yīng)用。納濾技術(shù)在水處理中通常被使用于處理飲用水和工業(yè)用水，利用納濾膜對(duì)水進(jìn)行軟化，去除掉其中的大部分的污染物，值得一提的是納濾膜對(duì)細(xì)菌的去除作用也是顯而易見的，所以我們甚至可以用納濾膜來代替常規(guī)的化學(xué)消毒。納濾工藝在處理金屬加工和合金生產(chǎn)過程的清洗水的時(shí)候可以回收重金屬，從而達(dá)到可持續(xù)的發(fā)展。

（四）先進(jìn)處理工藝

目前中國(guó)水資源短缺情況十分嚴(yán)峻，而社會(huì)的高速發(fā)展又加大了城市用水需求，但是我國(guó)目前的水處理設(shè)施又落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家，嚴(yán)重影響了城市用水的質(zhì)量?，F(xiàn)階段我國(guó)有很多地方仍在使用落后的水處理工藝，但是由于水質(zhì)的先天不足，這種處理方式顯然不能達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。生物膜法水處理技術(shù)是最近這些年迅速發(fā)展起來的一種水處理技術(shù)，它具有占地面積小、人力、財(cái)力、物力投入小、管理方便的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的使用在自來水廠的處理工藝中。這種生物膜的使用壽命很長(zhǎng)，而且能夠有效阻攔水中的微生物，提高生活用水的安全性。這種生物膜法主要是先利用天然的礦石和反滲透等物理過濾技術(shù)，然后經(jīng)過反滲透膜的深度處理，進(jìn)一步去除水中的無機(jī)鹽、重金屬和有害物質(zhì)等，從而達(dá)到飲用水的用水標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過生物膜法處理的水質(zhì)，達(dá)標(biāo)率可以達(dá)到100%。

結(jié)束語

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來越高，如何能夠提高水源的質(zhì)量、滿足人們的需求是我們水處理工作的重要內(nèi)容。目前在我國(guó)城市自來水廠中應(yīng)用較多的還是常規(guī)水處理工藝，因?yàn)檫@種工藝的效果明顯、操作性強(qiáng)、而且在我國(guó)的應(yīng)用上也比較成熟，但是隨著水源污染的加劇，這種常規(guī)的水處理工藝很明顯已經(jīng)難以達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)要求，所以我們要深入研究深度處理技術(shù)，將其早日推廣在自來水廠的應(yīng)用中，從而為居民提供更優(yōu)質(zhì)的生活用水，與此同時(shí)，我們也要提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)，從根本上改善水資源的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]范宗軍.自來水廠的水處理工藝探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（36）.

[2]方林.自來水廠水處理工藝初探[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018（7）.

[3]任淑軍.基于自控技術(shù)下的自來水廠水處理工藝研究[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2018（5）.

（作者單位：泰州市姜堰自來水公司）